基于数字孪生体的气体绝缘设备缺陷定位方法和系统技术方案

本发明专利技术属于电网技术领域，尤其涉及基于数字孪生体的气体绝缘设备缺陷定位方法和系统，方法包括基于数字孪生体，建立基础模拟环境；基于基础模拟环境和故障参数条件，模拟故障以获得模拟缺陷信号并建立缺陷信号库；检测实际设备的实际缺陷信号，并根据其在缺陷信号库中的匹配关系，得到缺陷位置。基于数字孪生体的基础模拟环境，能够建立高效和准确的模拟仿真环境；模拟故障以获得模拟缺陷信号并建立缺陷信号库，能够通过模拟故障发生来得到故障发生时的缺陷信号，能够实现侧面推测实际故障发生位置；检测实际设备的实际缺陷信号，并根据其在缺陷信号库中的匹配关系，得到缺陷位置，能够实现缺陷位置的准确定位。够实现缺陷位置的准确定位。够实现缺陷位置的准确定位。

【技术实现步骤摘要】
基于数字孪生体的气体绝缘设备缺陷定位方法和系统


[0001]本专利技术属于电网
，尤其涉及基于数字孪生体的气体绝缘设备缺陷定位方法和系统。

技术介绍

[0002]SF6‑
N2开关设备是电力系统中的关键设备，其运行状态直接影响着电力系统的安全与稳定。当设备发生缺陷时，会对设备的以至于电网的安全运行产生影响。
[0003]准确的定位缺陷所在位置，是处理缺陷的重要步骤。目前针对气体绝缘设备，常采用超高频或超声技术对设备内局部放电信号进行采集，并通过多采用点信号的分析，最终确定设备缺陷发生位置。应用此类方法，依赖于多个传感器的布置，检测结果与各传感器的品质，数据传输、获取等各环节均相关，因此容易受到传感器本身参数波动及外界环境影响。

技术实现思路

[0004]为了解决或者改善上述问题，本专利技术提供了基于数字孪生体的气体绝缘设备缺陷定位方法和系统，具体技术方案如下：本专利技术提供一种基于数字孪生体的气体绝缘设备缺陷定位方法，包括：基于数字孪生体，建立SF6‑
N2开关设备的基础模拟环境；基于所述基础模拟环境和故障参数条件，模拟故障以获得模拟缺陷信号并建立缺陷信号库；检测实际设备的实际缺陷信号，并根据其在所述缺陷信号库中的匹配关系，得到缺陷位置。
[0005]优选的，基于设备故障类型、设备故障位置、设备型号和检测器材，设置所述故障参数条件。
[0006]优选的，所述基于设备故障类型、设备故障位置、设备型号和检测器材，设置所述故障参数条件，包括：基于现场采集到的历史记录和/或根据项目要求，组合所述设备故障类型、所述设备故障位置、所述设备型号和所述检测器材，以设置所述故障参数条件。
[0007]优选的，所述模拟缺陷信号和所述实际缺陷信号，包括数字信号和模拟信号；对应的，所述模拟故障以获得模拟缺陷信号并建立缺陷信号库，包括：解析所述模拟缺陷信号以得到对应的缺陷信号特征；所述并根据其在所述缺陷信号库中的匹配关系，得到缺陷位置，包括：解析所述实际缺陷信号以得到对应的实际缺陷信号特征，基于所述实际缺陷信号特征，匹配得到对应的所述缺陷信号特征，根据所述缺陷信号特征输出所述缺陷位置。
[0008]优选的，所述检测实际设备的实际缺陷信号，包括：当所述实际缺陷信号大于指定阈值，则采集并处理所述实际缺陷信号，以得到所述实际缺陷信号特征。
[0009]本专利技术提供一种基于数字孪生体的气体绝缘设备缺陷定位系统，包括：第一模块，用于基于数字孪生体，建立SF6‑
N2开关设备的基础模拟环境；第二模块，用于基于所述基础模拟环境和故障参数条件，模拟故障以获得模拟缺陷信号并建立缺陷信号库；第三模块，用于检测实际设备的实际缺陷信号，并根据其在所述缺陷信号库中的匹配关系，得到缺陷位
置。
[0010]优选的，基于设备故障类型、设备故障位置、设备型号和检测器材，设置所述故障参数条件。
[0011]优选的，所述基于设备故障类型、设备故障位置、设备型号和检测器材，设置所述故障参数条件，包括：基于现场采集到的历史记录和/或根据项目要求，组合所述设备故障类型、所述设备故障位置、所述设备型号和所述检测器材，以设置所述故障参数条件。
[0012]优选的，所述模拟缺陷信号和所述实际缺陷信号，包括数字信号和模拟信号；对应的，所述模拟故障以获得模拟缺陷信号并建立缺陷信号库，包括：解析所述模拟缺陷信号以得到对应的缺陷信号特征；所述并根据其在所述缺陷信号库中的匹配关系，得到缺陷位置，包括：解析所述实际缺陷信号以得到对应的实际缺陷信号特征，基于所述实际缺陷信号特征，匹配得到对应的所述缺陷信号特征，根据所述缺陷信号特征输出所述缺陷位置。
[0013]优选的，所述检测实际设备的实际缺陷信号，包括：当所述实际缺陷信号大于指定阈值，则采集并处理所述实际缺陷信号，以得到所述实际缺陷信号特征。
[0014]本专利技术的有益效果为：基于数字孪生体，建立SF6‑
N2开关设备的基础模拟环境，能够建立高效和准确的模拟仿真环境；基于所述基础模拟环境和故障参数条件，模拟故障以获得模拟缺陷信号并建立缺陷信号库，能够通过模拟故障发生来得到故障发生时的缺陷信号，能够实现侧面推测实际故障发生位置；检测实际设备的实际缺陷信号，并根据其在所述缺陷信号库中的匹配关系，得到缺陷位置，能够实现缺陷位置的准确定位。
附图说明
[0015]图1是根据本专利技术的气体绝缘设备缺陷定位方法的流程图；图2是根据本专利技术的气体绝缘设备缺陷定位系统的流程图。
实施方式
[0016]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0017]应当理解，当在本说明书和所附权利要求书中使用时，术语“包括”和“包含”指示所描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在，但并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。
[0018]还应当理解，在本专利技术说明书中所使用的术语仅仅是出于描述特定实施例的目的而并不意在限制本专利技术。如在本专利技术说明书和所附权利要求书中所使用的那样，除非上下文清楚地指明其它情况，否则单数形式的“一”、“一个”及“该”意在包括复数形式。
[0019]还应当进一步理解，在本专利技术说明书和所附权利要求书中使用的术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合，并且包括这些组合。
[0020]为解决背景提到的技术问题，本专利技术提供一种基于数字孪生体的气体绝缘设备缺陷定位方法，包括：基于数字孪生体，建立SF6‑
N2开关设备的基础模拟环境；基于所述基础模拟环境和故障参数条件，模拟故障以获得模拟缺陷信号并建立缺陷信号库；检测实际设备
的实际缺陷信号，并根据其在所述缺陷信号库中的匹配关系，得到缺陷位置。
[0021]数字孪生是充分利用物理模型、传感器更新、运行历史等数据，集成多学科、多物理量、多尺度、多概率的仿真过程，在虚拟空间中完成映射，从而反映相对应的实体装备的全生命周期过程。以SF6‑
N2开关设备作为目标，基于SF6‑
N2开关设备的工作原理、具体型号、具体连接关系等内容建立基础模拟环境，即建立以型号（不同结构）和具体连接关系（SF6‑
N2开关设备连接不同的设备时，其产生的工作环境不一样）作为物理实体/物理模型，以原理作为运行/反馈作为参数的映射关系，建立基础模拟环境。
[0022]基础模拟环境可以实现SF6‑
N2开关设备的物理层面的模拟，并基于原理实现SF6‑
N2开关设备的运行/反馈的模拟。然后本专利技术的目的是实现故障的定位，因此需要再结合故障产生的各种参数变化，来实现基础模拟环境的应用，即通过模拟故障，来实现对发生故障时，SF6‑
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于数字孪生体的气体绝缘设备缺陷定位方法，其特征在于，包括：基于数字孪生体，建立SF6‑
N2开关设备的基础模拟环境；基于所述基础模拟环境和故障参数条件，模拟故障以获得模拟缺陷信号并建立缺陷信号库；检测实际设备的实际缺陷信号，并根据其在所述缺陷信号库中的匹配关系，得到缺陷位置。2.根据权利要求1所述基于数字孪生体的气体绝缘设备缺陷定位方法，其特征在于，基于设备故障类型、设备故障位置、设备型号和检测器材，设置所述故障参数条件。3.根据权利要求2所述基于数字孪生体的气体绝缘设备缺陷定位方法，其特征在于，所述基于设备故障类型、设备故障位置、设备型号和检测器材，设置所述故障参数条件，包括：基于现场采集到的历史记录和/或根据项目要求，组合所述设备故障类型、所述设备故障位置、所述设备型号和所述检测器材，以设置所述故障参数条件。4.根据权利要求3所述基于数字孪生体的气体绝缘设备缺陷定位方法，其特征在于，所述模拟缺陷信号和所述实际缺陷信号，包括数字信号和模拟信号；对应的，所述模拟故障以获得模拟缺陷信号并建立缺陷信号库，包括：解析所述模拟缺陷信号以得到对应的缺陷信号特征；所述并根据其在所述缺陷信号库中的匹配关系，得到缺陷位置，包括：解析所述实际缺陷信号以得到对应的实际缺陷信号特征，基于所述实际缺陷信号特征，匹配得到对应的所述缺陷信号特征，根据所述缺陷信号特征输出所述缺陷位置。5.根据权利要求4所述基于数字孪生体的气体绝缘设备缺陷定位方法，其特征在于，所述检测实际设备的实际缺陷信号，包括：当所述实际缺陷信号大于指定阈值，则采集并处理所述实际缺陷信号，以得到所述实际缺陷信号特征。6.一种基于数字孪生体的气体绝缘设备...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗传胜，覃剑，廖英怀，周闯，周基立，覃智贤，唐彬，李宝锋，徐兆丹，陈冲，廖钊，苏毅，方番，李路，刘鹏飞，
申请(专利权)人：广西电网有限责任公司南宁供电局，
类型：发明
国别省市：